特開 2024-74485 既存建物の外付け鉄骨造補強架構

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024074485

(43)【公開日】2024-05-31

(54)【発明の名称】既存建物の外付け鉄骨造補強架構

(51)【国際特許分類】

   E04G 23/02 20060101AFI20240524BHJP

【ＦＩ】

E04G23/02 E

【審査請求】有

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022185664

(22)【出願日】2022-11-21

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2024-02-26

(71)【出願人】

【識別番号】591165919

【氏名又は名称】株式会社新井組

(74)【代理人】

【識別番号】100107423

【弁理士】

【氏名又は名称】城村 邦彦

(74)【代理人】

【識別番号】100120949

【弁理士】

【氏名又は名称】熊野 剛

(74)【代理人】

【識別番号】100093997

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 秀佳

(72)【発明者】

【氏名】蘓鉄 盛史

(72)【発明者】

【氏名】東 健二

【テーマコード（参考）】

2E176

【Ｆターム（参考）】

2E176AA02

2E176BB28

(57)【要約】      （修正有）

【課題】外付け鉄骨造補強架構の基礎を新設しなくても済むようにする外付け鉄骨造補強架構を提供する。
【解決手段】鉄骨造補強架構１００は、既存建物Ａの互いに隣接する一対の躯体柱の外側において上下方向に接合して組み上げる一対の鉄骨柱１０ａと、一対の鉄骨柱１０ａから既存建物Ａ側に向かって水平に張り出してその先端部が一対の既存建物の躯体柱と接合可能な一対の第１鉄骨梁と、一対の第１鉄骨梁の基端側を水平方向に連結する第２鉄骨梁と、一対の第１鉄骨梁の先端側を水平方向に連結する第３鉄骨梁と、を有し、既存建物Ａの１階部分の外側に設置される鉄骨造ユニット補強架構の一対の鉄骨柱１０ａの下端部に形成された一対の第１ノード部１７と、第２ノード部１８が、一対のブレース材１９で連結され、第１ノード部１７から下方に延びる鉄骨柱１０ａの下端部が、既存建物Ａの杭基礎に支持された基礎フーチングＦに連結されている。
【選択図】図１Ａ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

鉄筋コンクリート造架構を有する複数階の既存建物の外壁に沿って、鉄骨造ユニット補強架構を複数段組み上げて構成する外付け鉄骨造補強架構であって、前記鉄骨造ユニット補強架構は、
既存建物の互いに隣接する一対の躯体柱の外側において上下方向に接合して組み上げて垂直力を基礎に伝達する一対の鉄骨柱と、
当該一対の鉄骨柱から既存建物側に向かって水平に張り出してその先端部が既存建物の前記一対の躯体柱と接合可能な一対の第１鉄骨梁と、
前記一対の第１鉄骨梁の基端側を水平方向に連結する第２鉄骨梁と、
前記一対の第１鉄骨梁の先端側を水平方向に連結する第３鉄骨梁と、を有し、
既存建物の１階部分の外側に設置される前記鉄骨造ユニット補強架構の前記一対の鉄骨柱の下端部に形成された一対の第１ノード部と、前記第２鉄骨梁の長手方向中央部に形成された第２ノード部が、一対のブレース材で連結され、
前記第１ノード部から下方に延びる前記鉄骨柱の下端部が、既存建物の杭基礎に支持された基礎フーチングに連結されていることを特徴とする外付け鉄骨造補強架構。

【請求項2】

前記鉄骨柱の１階部分の外周がコンクリートで柱巻き補強されていることを特徴とする請求項１の外付け鉄骨造補強架構。

【請求項3】

前記鉄骨柱の１階部分が既存建物の１階部分の建物躯体柱と、鉄骨構造壁、鉄筋コンクリート構造壁又は鉄骨鉄筋コンクリート構造壁を介して連結されていることを特徴とする請求項１の外付け鉄骨造補強架構。

【請求項4】

前記鉄骨柱と既存建物の前記杭基礎を同軸状に配置したことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項の外付け鉄骨造補強架構。

【請求項5】

前記柱巻きを前記基礎フーチングまで延長したことを特徴とする請求項２の外付け鉄骨造補強架構。

【請求項6】

前記鉄骨構造壁、鉄筋コンクリート構造壁又は鉄骨鉄筋コンクリート構造壁を前記基礎フーチングまで延長したことを特徴とする請求項３の外付け鉄骨造補強架構。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鉄筋コンクリート造架構を有する複数階の既存建物を耐震補強する外付け鉄骨造補強架構に係り、特に外付け鉄骨造補強架構の鉄骨柱の下端部を地中に延長して既存建物の基礎フーチングに連結した補強架構に関する。

【背景技術】

【0002】

鉄筋コンクリート造架構を有する複数階の既存建物を、耐震補強のために外側から補強する外付け補強架構として、例えば特許文献１（特許第４１２８５１７号公報）の補強架構が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第４１２８５１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の外付け補強架構は、図１３、図１４Ａ、図１４Ｂに示すように、既存建物Ａの外壁に沿って立設される複数本の補強柱２００と、これら補強柱２００の鉛直荷重を支持する補強基礎２１０を有する。補強柱２００と補強基礎２１０との間は、傾斜した複数本の緊張材２２０で連結される。

【0005】

しかしながら、当該補強架構は、図１４Ａ～図１６に示すように、既存建物Ａの基礎２４０とは別に補強基礎２１０を施工する必要がある。また、この補強基礎２１０を支持するために杭基礎２３０も施工する必要がある。

【0006】

したがって、特許文献１の補強架構は耐震補強工事の施工期間が長くなり、施工費用も高くつく。また、杭基礎２３０を構築するためにはパイルドライバや回転掘削機などの大型重機が不可欠であるが、このような大型重機は杭基礎上方であって既存建物と干渉しないように一定距離だけ建物からセットバックした位置に設置する必要がある。また、大型重機から発する騒音対策も不可欠である。したがって、既存建物の敷地状況によっては大型重機の使用が困難な場合もある。

【0007】

そこで本発明の目的は、外付け補強架構の基礎を新設しなくても済むようにすることにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

前記課題を解決するため、本発明の外付け鉄骨造補強架構は、鉄筋コンクリート造架構を有する複数階の既存建物の外壁に沿って、鉄骨造ユニット補強架構を複数段組み上げて構成する外付け鉄骨造補強架構であって、前記鉄骨造ユニット補強架構は、既存建物の互いに隣接する一対の躯体柱の外側において上下方向に接合して組み上げて垂直力を基礎に伝達する一対の鉄骨柱と、当該一対の鉄骨柱から既存建物側に向かって水平に張り出してその先端部が既存建物の前記一対の躯体柱と接合可能な一対の第１鉄骨梁と、前記一対の第１鉄骨梁の基端側を水平方向に連結する第２鉄骨梁と、前記一対の第１鉄骨梁の先端側を水平方向に連結する第３鉄骨梁と、を有し、既存建物の１階部分の外側に設置される前記鉄骨造ユニット補強架構の前記一対の鉄骨柱の下端部に形成された一対の第１ノード部と、前記第２鉄骨梁の長手方向中央部に形成された第２ノード部が、一対のブレース材で連結され、前記第１ノード部から下方に延びる前記鉄骨柱の下端部が、既存建物の杭基礎に支持された基礎フーチングに連結されていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、外付け鉄骨造補強架構の鉄骨柱の鉛直荷重を既存建物の基礎フーチングで支持することができ、補強架構のための新たな基礎を施工しなくて済む。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1A】本発明の実施形態に係る外付け鉄骨造補強架構を斜め上側から見た斜視図である。

【図1B】本発明の実施形態に係る外付け鉄骨造補強架構を斜め下側から見た斜視図である。

【図1C】本発明の実施形態に係る外付け鉄骨造補強架構を下側から見た拡大斜視図である。

【図2A】ユニット補強架構の組み上げ工程の第１段階を示す立面図である。

【図2B】ユニット補強架構の組み上げ工程の第２段階を示す立面図である。

【図2C】ユニット補強架構の組み上げ工程の第３段階を示す立面図である。

【図2D】ユニット補強架構の組み上げ工程の第４段階を示す立面図である。

【図2E】ユニット補強架構の組み上げ工程の第５段階を示す立面図である。

【図3】ユニット補強架構を最終段まで組み上げた状態の側方立面図である。

【図4】本発明の実施形態に係るユニット補強架構の斜視図である。

【図5】本発明の実施形態に係るユニット補強架構の３面図であって、（ａ）は正面立面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）は平面図である。

【図6A】クレーンを使用してユニット補強架構を組み上げる状態を示す立面図である。

【図6B】クレーンを使用してユニット補強架構を建物側に吊り込む状態を示す平面図である。

【図7A】クレーンを使用してユニット補強架構を建物側に吊り込む状態を示す側面図である。

【図7B】図７Ａの梁部材周辺の拡大図である。

【図8】ユニット補強架構と建物躯体の接合部を示す平面図である。

【図9】（ａ）は図８のIX－IX線矢視断面図、（ｂ）は（ａ）の平面図である。

【図10】図８のX－X線矢視断面図である。

【図11】第１段補強架構の模式的正面立面図である。

【図12A】（ａ）（ｂ）は図１１のXII－XII線矢視断面図である。

【図12B】（ａ）（ｂ）は図１２Ａの変形例に係る断面図である。

【図13】従来の既存建物の外付け補強架構の一例を示す斜視図である。

【図14A】補強架構の立面図である。

【図14B】補強架構の部分拡大立面図である。

【図15】図１４Ａのｘ－ｘ線断面図である。

【図16】図１４Ａのｚ－ｚ線断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施形態に係る外付け鉄骨造補強架構について説明する。
（鉄骨造ユニット補強架構）
図１Ａ－図１Ｃは、本発明の実施形態に係る外付け鉄骨造補強架構１００の斜視図である。この鉄骨造補強架構１００は、図４及び図５に示す鉄骨造ユニット補強架構１０を、複数階の既存建物Ａの外壁に沿って複数段組み上げて構成することができる。鉄骨造ユニット補強架構１０の左右一対の鉄骨柱１０ａは、既存建物Ａの互いに隣接する一対の躯体柱の外側に配設される。

【0012】

各ユニット補強架構１０は、工場で複数本のＨ形鋼を溶接することで一体形に構成される。各ユニット補強架構１０は、左右一対の鉄骨柱１０ａと、これら一対の鉄骨柱１０ａの高さ方向中間部からそれぞれ水平方向片側（建物側）に張り出した一対の第１鉄骨梁１０ｂと、これら一対の第１鉄骨梁１０ｂの基端側を水平方向に連結する第２鉄骨梁１０ｃと、一対の第１鉄骨梁１０ｂの先端側（建物側）を水平方向に連結する第３鉄骨梁１０ｄとを有する。

【0013】

ユニット補強架構１０は、正面視では図５（ａ）のようにＨ形状、側面視では図５（ｂ）のように横向きＴ形状である。またユニット補強架構１０は平面視では図５（ｃ）のように横長矩形枠状である。

【0014】

第２鉄骨梁１０ｃと第３鉄骨梁１０ｄの両端部は、図５（ｃ）のように左右方向に所定長で突出し、この突出部分に後述のユニット間連結部材３１、３２の端部をボルト結合可能に構成されている。なお、第３鉄骨梁１０ｄと第２ユニット間連結部材３２のＨ形鋼のウェブの外側面には、後述する図８～図１０に示すように、水平方向に突出した複数のスタッド５１が等間隔で固定されている。

【0015】

左右一対の鉄骨柱１０ａの上端部に、第１鉄骨梁１０ｂの張り出し方向（建物側）に突出した吊り金具２０が溶接付けされている。この吊り金具２０は、図２Ａ～図２Ｅに示すように、吊りビームＢに吊り下げるワイヤーロープＲ３を玉掛けするためのもので、ユニット補強架構１０を吊り金具２０を使って吊りビームＢに吊り下げ、この吊り下げ状態でクレーンＣを操作してユニット補強架構１０を目的階の所定高さまで移動させる。

【0016】

鉄骨柱１０ａと第２鉄骨梁１０ｂが交叉する角部に、ノード部となる垂直な第１ガセットプレート１１が溶接付けされている。第２鉄骨梁１０ｂの中間部上面に、ノード部となる垂直な第２ガセットプレート１２が溶接付けされている。鉄骨柱１０ａと第１鉄骨梁１０ｂが交叉する角部に、ノード部となる水平な第３ガセットプレート１３が溶接付けされている。第３鉄骨梁１０ｄの中間部の内側面に、ノード部となる水平な第４ガセットプレート１４が溶接付けされている。

【0017】

第３ガセットプレート１３と第４ガセットプレート１４との間に傾斜ブレース１５が配設されている。また第４ガセットプレート１４と第２鉄骨梁１０ｂの中央部との間に垂直ブレース１６が配設されている。なお、これら傾斜ブレース１５と垂直ブレース１６は、ユニット補強架構１０を組み上げた後の後施工でボルト連結又は溶接付けすることも可能である。

【0018】

傾斜ブレース１５と垂直ブレース１６を後施工にすることで、ユニット補強架構１０のクレーン吊り上げ時の重量を軽減すると共に、吊り姿勢でのユニット補強架構１０の重心位置を可及的に鉄骨柱１０ａ寄りにすることができる。これにより、吊り金具２０から上方に延びたワイヤーロープＲ１～Ｒ３とベランダスラブ４０との干渉を回避しつつ、第１鉄骨梁１０ｂの張り出し長さを最短化することができる。第１鉄骨梁１０ｂの最短化は補強架構１００の全体重量軽減と部材コストの低減に有効であり、さらに補強架構１００の強度向上にもつながる。

【0019】

（鉄骨柱の支持構造）
次に、図１１～図１２Ｂを参照して鉄骨柱１０ａの支持構造を説明する。本実施形態の鉄骨造補強架構１００は、鉄骨造ユニット補強架構１０を複数段組み上げて構成することで、従来のコンクリートスラブを使用した補強架構に比べて大幅な重量低減（軽量化）を図ることができる。この軽量化により、補強架構１００の鉄骨柱１０ａの鉛直荷重を、図１２Ａ、図１２Ｂのように既存建物の基礎（基礎フーチングＦ）で支持することが可能になった。

【0020】

すなわち、既存建物の１階部分の外側に設置される最下段の鉄骨造ユニット補強架構１０（第１段補強架構Ｓ１）の鉄骨柱１０ａの下端部を、図１２Ａ（ａ）（ｂ）のように下方に延長する。そして、この下方に延長した鉄骨柱１０ａの下端部を、既存建物の杭基礎ＰＦで支持されている基礎フーチングＦの上面に連結する。鉄骨柱１０ａの下端部と基礎フーチングＦは、例えばベースプレートとアンカーボルトを使用する等して連結することができる。当該連結部分をＲＣ柱で覆って補強することも可能である。

【0021】

このように鉄骨柱１０ａの下端部を既存建物の基礎フーチングＦに連結することで、鉄骨造補強架構１００のための基礎を新設しなくても済み、施工期間の大幅短縮と施工費用の大幅低減が可能になる。なお、基礎フーチングＦは地中梁Ｆ１を介して他の基礎フーチングＦと連結されている。

【0022】

鉄骨柱１０ａの軸線の延長線は、好ましくは杭基礎ＰＦに同軸状に重なるようにする。鉄骨柱１０ａの軸線の延長線が杭基礎ＰＦから離間（偏心）すると、基礎フーチングＦに大きな曲げ力が作用するの、これを回避するためである。ここで「同軸状」とは、鉄骨柱１０ａの軸線の延長線が杭基礎ＰＦの上端部を通過する状態をいう。

【0023】

最下段の鉄骨造ユニット補強架構１０（第１段補強架構Ｓ１）は、図１１のようにブレース材１９を逆Ｖ字状に配設することで、鉄骨柱１０ａと第２鉄骨梁１０ｃのフレーム構造を補強する。左右一対の鉄骨柱１０ａの下端部に第１ノード部（ガセットプレート）１７が形成され、第２鉄骨梁１０ｃの長手方向中央部に第２ノード部（ガセットプレート）１８が形成される。左右の第１ノード部１７と第２ノード部１８の間が傾斜したブレース材１９で連結される。

【0024】

第２段補強架構Ｓ２以上はブレース材１９をＶ字状に配設することができる。しかし、第１段補強架構Ｓ１においては左右の第１ノード部１７間に鉄骨梁を配置すると建物の出入りの邪魔になる。このため、第１段補強架構Ｓ１を左右一対の鉄骨柱１０ａと第２鉄骨梁１０ｃで門型に構成し、第１段補強架構Ｓ１を逆Ｖ字状に配置したブレース材１９で補強する。

【0025】

（鉄骨柱の補強構造）
鉄骨造補強架構１００の高さ（階数）ないし重量に対応して、必要に応じ、図１２Ａ（ａ）に示すように鉄骨柱１０ａの１階部分（第１段補強架構Ｓ１）の外周に、鉄筋コンクリート（ＲＣ造）による柱巻き６０を構成することができる。この柱巻き６０による補強により、鉄骨柱１０ａの耐荷重を増大することができる。

【0026】

柱巻き６０は図１２Ａ（ａ）のように第１段補強架構Ｓ１の鉄骨柱１０ａにのみ施工してもよいが、耐座屈性をさらに向上させるために図１２Ａ（ｂ）のように基礎フーチングＦまで延長してもよい。柱巻き６０の下端部と基礎フーチングＦは、例えばアンカーボルト等で連結することができる。

【0027】

また、図１２Ｂ（ａ）に示すように、鉄骨柱１０ａの１階部分（第１段補強架構Ｓ１）を、既存建物の１階部分の建物躯体柱７０と構造壁８０を介して連結することができる。この構造壁８０により、鉄骨柱１０ａの耐荷重を増大することができ、また建物躯体柱７０に作用する水平方向の剪断力を構造壁８０と鉄骨柱１０ａで受け止めることができる。

【0028】

構造壁８０は図１２Ｂ（ｂ）のように基礎フーチングＦまで延長してもよい。構造壁８０の下端部と基礎フーチングＦは、例えばアンカーボルト等で連結することができる。

【0029】

そして、鉄骨造補強架構１００が地震水平力を負担したことによって鉄骨柱１０ａ（あるいは柱巻き６０を含む）が負担する付加軸力のみが、構造壁８０を通じて建物躯体柱７０に伝達される。当該付加軸力は、最終的に基礎フーチングＦおよび杭基礎ＰＦで支持される。

【0030】

構造壁８０は、基礎フーチングＦまで延長する必要性は必ずしもない。１階部分の鉄骨柱１０ａの耐座屈性と耐剪断力は、地盤Ｇ上の構造壁８０だけでも十分に強化することができる。

【0031】

構造壁８０は、鉄骨構造壁（Ｓ造壁）、鉄筋コンクリート構造壁（ＲＣ造壁）又は鉄骨鉄筋コンクリート構造壁（ＳＲＣ造壁）で構成することができる。構造壁８０は建物の出入りの邪魔にならないので容易に施工することができる。

【0032】

（鉄骨造補強架構とその施工方法）
ユニット補強架構１０は以上のように構成され、工場で仕上げられたユニット補強架構１０は工事現場にトラックで搬送される。そしてユニット補強架構１０を１つずつクレーンＣで吊り上げて図２Ａ～図２Ｅのように鉄筋コンクリート造架構の既存建物Ａの外壁に沿って段階的に組み上げることで鉄骨造補強架構Ｓを構築する。

【0033】

補強架構Ｓは補強を必要とする躯体壁面に部分的に構築され、その架構重量が従来のスラブ接合による補強架構よりも大幅に軽量化される。これにより、補強架構Ｓの支持ための杭基礎を地盤Ｇに増設することなく、図１２Ａ、図１２Ｂのように、既存建物Ａの杭基礎ＰＦと基礎フーチングＦによって補強架構Ｓの垂直力を支持することができる。以下、鉄骨造補強架構Ｓの施工方法を順番に説明する。

【0034】

まず、補強架構Ｓの最下段として第１段補強架構Ｓ１を構築する。第１段補強架構Ｓ１は１階部分の階高に対応した高さを有し、基礎フーチングＦの上に直接構築する。そしてこの第１段補強架構Ｓ１の上に第２段補強架構Ｓ２のユニット補強架構１０を組み上げる。

【0035】

ユニット補強架構１０は１つずつクレーンＣによって吊り上げて第１段補強架構Ｓ１の上に配置する。クレーンＣによる作業のため、クレーンＣのワイヤーロープＲ１の下端に取り付けられたフックＨＫに、ワイヤーロープＲ２を介して吊りビームＢを水平に吊り下げる。そしてこの吊りビームＢの両端部から平行に降ろされたワイヤーロープＲ３の下端部を、ユニット補強架構１０の吊り金具２０に玉掛けする。

【0036】

補強架構Ｓの組み上げ高さに合わせて、当該補強架構Ｓの外側、すなわち図２Ａ～図２Ｅの補強架構Ｓの建物外部側に、ユニット補強架構１０間の連結作業を行うための足場ＦＬを組み上げる。この足場ＦＬは転倒防止のため複数の壁つなぎ材で建物Ａの躯体又はベランダスラブ４０と連結する。

【0037】

第２段補強架構Ｓ２を組み上げた後、図４、図６Ａに示すように、第１段補強架構Ｓ１と第２段補強架構Ｓ２との間に傾斜ブレース３３を配設する。この傾斜ブレース３３の下端部は第１段補強架構Ｓ１のスパン間中央部上面にボルト連結し、傾斜ブレース３３の上端部は第２段補強架構Ｓ２のユニット補強架構１０の第２ガセットプレート１２にボルト連結する。

【0038】

当該第２段補強架構Ｓ２から上は、同じ構造のユニット補強架構１０を順次組み上げて補強架構Ｓを上方に伸ばしていく。なお、図３に示すように最上段の第８段補強架構Ｓ８は半階高となるため、ユニット補強架構１０の鉄骨柱１０ａの上半分を切除したものを使用する。

【0039】

ユニット補強架構１０を組み上げる際、後述する図７Ａ、図７Ｂのように、ユニット補強架構１０をベランダスラブ４０の先端に近接させ、かつ、建物外壁のスパン間に合わせて間欠配置する。そして柱間スパンを挟んで左右に隣り合うユニット補強架構１０相互間を、図２Ｂのように第１ユニット間連結部材３１と第２ユニット間連結部材３２でボルト連結する。

【0040】

これらユニット間連結部材３１、３２もクレーンＣで吊ってユニット補強架構１０間に配置し、吊り治具に受渡してユニット補強架構１０との位置合わせを行う。ユニット間連結部材３１、３２はユニット補強架構１０相互を連結すると共に、ボルト連結の位置を修正することでユニット補強架構１０相互間の寸法誤差を吸収することができる。

【0041】

また、上下に隣り合うユニット補強架構１０相互間は傾斜ブレース３３で連結する。また上下に隣り合う第１ユニット間連結部材３１相互間も同一の傾斜ブレース３３で連結する。これら傾斜ブレース３３もクレーンＣで吊って所定位置に配置し、吊り治具に受渡してユニット補強架構１０との位置合わせを行う。傾斜ブレース３３はボルト連結であり、ボルト連結の位置を修正することでユニット補強架構１０相互間の寸法誤差を吸収することができる。

【0042】

図２Ｃは、第１段補強架構Ｓ１の上に第２段補強架構Ｓ２を組み上げた状態を示している。以後、図３に示す最終第８段補強架構Ｓ８まで、同じ手順でユニット補強架構１０を組み上げていく。

【0043】

図２Ｄは第３段補強架構Ｓ３のユニット補強架構１０の配置を示し、図２Ｅは第４段補強架構Ｓ４のユニット補強架構１０の配置を示す。これら補強架構Ｓ３、Ｓ４においても、ユニット補強架構１０をクレーンによって同様に吊り上げて１スパン置きに配置する。

【0044】

（ユニット補強架構の水平吊り込み）
図６Ａ～図７Ｂは、ユニット補強架構１０の第１鉄骨梁１０ｂから先をベランダスラブ４０の下側に水平に吊り込む際の状態を示している。図６Ａのように吊りビームＢで水平に吊ったユニット補強架構１０を、図７Ａのようにベランダスラブ４０と干渉しないように目的階の所定高さまで移動させる。その後、クレーンＣを操作してユニット補強架構１０を建物側に向けて矢印方向に水平移動させ、第１鉄骨梁１０ｂから先を図７Ｂのようにベランダスラブ４０の下側に挿入する。

【0045】

一方、ベランダスラブ４０上には予めピティ枠４１を設置しておき、このピティ枠４１の上にレベル調整ジャッキ４２を低位置に調節して左右一対で設置する。またベランダスラブ４０の先端部下側に、一対のレベル調整ジャッキ４２に対応する位置で出入調整用の定規アングル４３をアンカーで固定しておく。

【0046】

そして、水平に吊り込んだユニット補強架構１０の第１鉄骨梁１０ｂの先端部を低位置に調節したレベル調整ジャッキ４２の上まで移動させ、定規アングル４３の先端にユニット補強架構１０の鉄骨柱１０ａのフランジ部を当接させる。この状態で第１鉄骨梁１０ｂの先端部をレベル調整ジャッキ４２の上に静かに仮置きする。

【0047】

その後、左右のレベル調整ジャッキ４２をそれぞれ上昇調整して、第１鉄骨梁１０ｂとベランダスラブ４０との間の垂直隙間Ｈを例えば１５０ｍｍに調整する。これで、建物Ａに対するユニット補強架構１０の水平方向と垂直方向が位置決めされる。この位置決め作業の間、必要に応じてクレーンＣを操作してユニット補強架構１０の高さ位置を微調節する。

【0048】

このようにしてユニット補強架構１０を位置決めした状態で、左右一対の鉄骨柱１０ａの下端部を、下側のユニット補強架構１０の左右一対の鉄骨柱１０ａの上端部にそれぞれボルト連結する。また、上下に隣り合うユニット補強架構１０相互間を傾斜ブレース３３で連結する。また上下に隣り合う第１ユニット間連結部材３１相互間も、同一の傾斜ブレース３３で連結する。作業者Ｗが乗る足場ＦＬは、この連結作業が可能な高さまで組み上げる。

【0049】

（補強架構と建物躯体との接合）
前述した方法で２段より上の各段補強架構Ｓ２…を組み上げる毎に、図８～図１０のように、ユニット補強架構１０の第３鉄骨梁１０ｄと第２ユニット間連結部材３２を、建物躯体の梁部材４５と接合する。この接合のために、建物躯体の梁部材４５にあと施工アンカー５０を左右方向等間隔で水平に設置する。

【0050】

当該あと施工アンカー５０を設置する前工程として、まず梁部材４５に所定径・所定深さの孔を削孔ドリルで形成する。そして当該孔の中に、あと施工アンカー固定用接着剤を挿入・充填する。

【0051】

その後、当該孔の中にあと施工アンカー５０を回転・挿入することで、あと施工アンカー５０が接着剤によって梁部材４５に固定される。当該あと施工アンカー５０は、第３鉄骨梁１０ｄと第２ユニット間連結部材３２のＨ形鋼のウェブに取り付けたスタッド５１を、あと施工アンカー５０相互間に挟み込むように配置する。

【0052】

そして第３鉄骨梁１０ｄと第２ユニット間連結部材３２の上下に型枠５２、５３を施工し、型枠５２、５３の内側にスパイラル筋５４を挿入する。この状態で型枠５２、５３内に固化材としての無収縮モルタル５５を注入する。

【0053】

このモルタル注入は、上側型枠５２の上方又は下側型枠５３の下方から行うことが可能である。上側型枠の上方から充填する場合は、ベランダスラブ４０にモルタル充填用の穴５６をドリルで形成するか、第１鉄骨梁１０ｂとベランダスラブ４０との間の垂直隙間Ｈを利用してモルタル充填用のホース５７を導入する。

【0054】

下側型枠５３の下方からモルタル注入を行う場合は、型枠５３に穴を開けて当該穴にモルタル充填用の注入ホース５７を連結する。この場合は、型枠内でモルタル液面が静かに上昇するのでモルタル充填効率を高めることができる。なお、第３鉄骨梁１０ｄのＨ形鋼の下側の片側フランジは、第２ユニット間連結部材３２の連結作業に使用するボルト回転用治具を挿入するために、部分的に切り欠いておく。

【0055】

以上のようにして複数のユニット補強架構１０により構築した補強架構Ｓを建物躯体に接合する。補強架構Ｓは接合スラブを使用しないので従来よりも大幅軽量化が可能である。このため、補強架構Ｓを支える杭基礎の新規打設を低減又は不要化し、既存建物の杭基礎ＰＦによって補強架構Ｓの垂直力を支持することも可能である。このように、本実施形態では杭基礎の新規打設を不要化することができるので、パイルドライバや回転掘削機などの大型重機やその騒音対策も不要となる。

【0056】

（まとめ）
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能である。例えば前記実施形態ではユニット補強架構１０を既存建物の柱間スパンに合わせて間欠配置したが、補強する建物の状態によっては、ユニット補強架構１０を間欠配置ではなく連続配置とすることも可能である。また、前記ユニット補強架構１０は基本的に鉄骨柱１０ａと第１～第３鉄骨梁１０ｂ～１０ｄとを有するものであればよく、前述の実施形態で示した構造に限られるものではない。

【符号の説明】

【0057】

１０：鉄骨造ユニット補強架構 １０ａ：鉄骨柱
１０ｂ：第１鉄骨梁 １０ｃ：第２鉄骨梁
１０ｄ：第３鉄骨梁 １１：第１ガセットプレート
１２：第２ガセットプレート １３：第３ガセットプレート
１４：第４ガセットプレート １５：傾斜ブレース
１６：垂直ブレース １７：第１ノード部
１８：第２ノード部 １９：ブレース材
２０：吊り金具 ３１：第１ユニット間連結部材
３２：第２ユニット間連結部材 ３３：傾斜ブレース
４０：ベランダスラブ ４１：ピティ枠
４２：レベル調整ジャッキ ４３：定規アングル
４５：建物躯体の梁部材 ５０：あと施工アンカー
５１：スタッド ５２：上側型枠
５３：下側型枠 ５４：スパイラル筋
５５：無収縮モルタル ５６：穴
５７：注入ホース ６０：柱巻き
７０：建物躯体柱 ８０：構造壁
１００：鉄骨造補強架構 ２００：補強柱
２１０：補強基礎 ２２０：緊張材
２３０：杭基礎 ２４０：基礎
Ａ：既存建物 Ｂ：吊りビーム
Ｃ：クレーン Ｆ：基礎フーチング
Ｆ１：地中梁 ＦＬ：足場
Ｇ：地盤 Ｈ：垂直隙間
ＨＫ：フック ＰＦ：杭基礎
Ｒ１～Ｒ３：ワイヤーロープ Ｓ：鉄骨造補強架構
Ｓ１～Ｓ８：第１段補強架構～第８段補強架構 Ｗ：作業者

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図2D】

【図2E】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7A】

【図7B】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12A】

【図12B】

【図13】

【図14A】

【図14B】

【図15】

【図16】

【手続補正書】

【提出日】2023-12-07

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

鉄筋コンクリート造架構を有する複数階の既存建物の外壁に沿って、鉄骨造ユニット補強架構を複数段組み上げて構成する外付け鉄骨造補強架構であって、前記鉄骨造ユニット補強架構は、
既存建物の互いに隣接する一対の躯体柱の外側において上下方向に接合して組み上げて垂直力を基礎に伝達する一対の鉄骨柱と、
当該一対の鉄骨柱から既存建物側に向かって水平に張り出してその先端部が既存建物の前記一対の躯体柱と接合可能な一対の第１鉄骨梁と、
前記一対の第１鉄骨梁の基端側を水平方向に連結する第２鉄骨梁と、
前記一対の第１鉄骨梁の先端側を水平方向に連結する第３鉄骨梁と、を有し、
既存建物の１階部分の外側に設置される前記鉄骨造ユニット補強架構の前記一対の鉄骨柱の下端部に形成された一対の第１ノード部と、前記第２鉄骨梁の長手方向中央部に形成された第２ノード部が、一対のブレース材で連結され、
前記第１ノード部から下方に延びる前記鉄骨柱の下端部が、既存建物の杭基礎に支持された基礎フーチングに連結され、
前記鉄骨柱の１階部分が既存建物の１階部分の建物躯体柱と、鉄骨構造壁、鉄筋コンクリート構造壁又は鉄骨鉄筋コンクリート構造壁を介して連結されると共に、当該鉄骨構造壁、鉄筋コンクリート構造壁又は鉄骨鉄筋コンクリート構造壁が前記基礎フーチングまで延長されていることを特徴とする外付け鉄骨造補強架構。

【請求項2】

前記鉄骨柱と既存建物の前記杭基礎を同軸状に配置したことを特徴とする請求項１の外付け鉄骨造補強架構。